锂电池隔膜的性能测试至关重要,直接关系到电池的安全性与效能。您提到的透气度、热收缩和闭孔温度正是其中三个核心的安全与性能指标。
透气度 (Air Permeability)
透气度,通常用 Gurley值 表示,是衡量气体通过隔膜难易程度的指标。它直接反映了隔膜的微孔结构,并间接影响锂离子在电解液中的传输效率。
测试原理:在规定的压力和温度下,测量一定体积的空气(通常为100mL)透过特定面积的隔膜所需要的时间。
测试标准:主要依据国家标准 GB/T 36363-2018《锂离子电池用聚烯烃隔膜》进行测试。
性能影响:
Gurley值过高:意味着隔膜过于致密,会阻碍离子传输,导致电池内阻增大,影响充放电效率,尤其是在高倍率(快充)场景下。
Gurley值过低:可能意味着隔膜孔隙过大或机械强度不足,无法有效防止锂枝晶穿透,增加了内部短路的风险。
典型范围:常规锂电池隔膜的Gurley值通常在 200-500秒/100mL 之间。
热收缩 (Thermal Shrinkage)
热收缩率是指隔膜在高温环境下尺寸发生变化的程度。这是评估隔膜热稳定性的关键指标,对电池安全性至关重要。
测试原理:将隔膜样品置于恒温烘箱中(如150℃),加热规定时间(如1小时)后,测量其尺寸(纵向MD和横向TD)的变化率。
测试标准:参照 IEC 62660-2 或 GB/T 36363-2018 等标准。
性能影响:
如果隔膜热收缩率过大,在高温或电池内部产热时,隔膜会严重收缩,可能导致正负极直接接触,引发内部短路,造成热失控、起火甚至爆炸。
典型要求:在150℃下加热1小时,隔膜的热收缩率通常要求 ≤5%。
闭孔温度 (Shutdown Temperature)
闭孔温度是隔膜的一项重要安全保护机制。它指的是当电池温度异常升高时,隔膜微孔闭合,阻断离子传输,从而切断电流、防止热失控的温度点。
测试原理:通常使用差示扫描量热法 (DSC) 或通过监测电池内阻随温度升高的变化来测定。当温度达到闭孔点时,隔膜材料熔融,孔隙关闭,离子通道被阻断。
性能影响:
闭孔温度是电池的“保险丝”。一个合适的闭孔温度可以在电池过热初期及时切断电化学反应,为安全系统争取时间,防止灾难性事故的发生。
典型范围:对于常见的聚烯烃(PE/PP)隔膜,闭孔温度一般在 130-140℃ 之间。
来源:网络
NEWS
新闻动态service
行业解决方案